1799년, 그는 현대의 항공기의 개념을 양력, 추진, 제어를 위한 별도의 시스템이 있는 고정익기로 출발했다.[3][4]
그는 항공우주공학의 선구자였으며 "항공술의 아버지"로 종종 불린다.[2] 공기보다 무거운 비행기에 영향을 주는 4가지 힘을 발견하고 식별했다: 무게, 양력, 항력, 추력.[5] 현대의 항공기 설계는 이러한 발견, 그리고 케일리가 또한 식별한 캠버(camber) 날개의 중요성에 기반을 둔다.[6] 그는 최초의 비행 모델 항공기를 구축했으며 VF(vertical flight)의 요소를 도식화했다.[7]
하늘 높이에 인간을 신뢰할만한 수준으로 수송할 수 있도록 보고된 최초의 글라이더를 설계했다. 그는 적절한 추진력과 양력을 제공하기 위해 경량 엔진이 개발될 때까지는 지속된 비행이 불가능할 것이라고 올바르게 예측했다.[8]라이트 형제는 이 항공 개발의 중요성을 인정했다.[8]